电镀废水处理技术研究现状及展望..

电镀废水处理技术的研究现状及展望

摘要：介绍了电镀废水的来源、组成及危害，分析总结了目前一些常用的电镀废水处理技术，及各种技术的优缺点，提出了二种处理电镀废水的新技术，并结合国家2008年颁布的新的排放标准对电镀废水处理技术的发展进行了展望。

关键字：电镀废水；研究现状；展望

1.引言

随着我国经济技术的高速发展及庞大的劳动力市场，中国已经成为世界的制造业王国，享有世界加工工厂的称号，但制造业的发展却带来了大量的污染。在各种污染源中，电镀废水以其毒性大，排放量大，难治理尤其值得关注。据不完全统计，全国现有1.5万家电镀生产厂，每年排出的电镀废水约40亿m3，其中约有50 %未达到国家排放标准[1]。长期以来，我国电镀企业以大量消耗资源的粗放型经营为特点，与国外相比，我国电镀行业存在明显差距，据报道国外电镀1m2的镀件平均用水量仅为0．08 t，而我国的平均用水量为0．82 t，是国外的10倍多，每年我国单对含重金属电镀废水的处理费用就高达4亿元以上。电镀废水水质复杂，涉及到各种重金属离子、有机化合物及无机化合物等诸多有害物质，有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。这些物质如果不经处理进入环境，必定会对生态环境及人类产生广泛而严重的危害[2,3]。另外，回收电镀废水中的重金属可以彻底全面利用资源，极具经济价值。因此电镀废水的治理是工业废水治理的重中之重的问题。

2.电镀废水的来源及组成

一般的电镀生产工艺都由前处理、电镀和后处理工艺三部分组成，每个工艺一定程度上都有废水产生，其中，电镀生产过程中的镀件漂洗废水是电镀废水的主要来源之一，约占车间废水排放量的80%以上，废水中大部分的污染物质是由镀件表面的附着液在漂洗时带入的；镀液过滤废水是指在镀液过滤过程中，滴漏的镀液以及在过滤前后冲洗过滤机、过滤介质或镀槽等的排放水；废镀液包括清理镀槽时排出的残液、老化报废的镀液、退镀液和受污染严重的废弃槽液等。这部分废液的浓度很高，如果直接排放，则环境污染更为严重。因管理不善产生的电镀车间“跑、冒、滴、漏”废水一般与冲刷设备、地坪等冲洗废水一并考虑处理；另外，化验用水主要包括电镀工艺分析和废水、废气检测等化验分析用水，其水量不大，但成分较复杂，一般排入电镀混合废水系统进行统一处理后排放[4]。

电镀废水组成复杂，除含氰废水和酸碱废水外，还含有铬、镍、镉等多种重金属，同时，废水中还含有相当数量的添加剂、光亮剂等有机化合物，例如各种类型的表面活性剂、EDTA、柠檬酸、酒石酸、乙醇胺、乙二醇、硫脲、苯磺酸、香豆素及丁炔二醇等。

3.电镀废水的危害

电镀废水中的污染物较为复杂，水质成分不易控制，但总的来讲，可分为重金属离子废水、酸碱废水及含油脂类废水等，表现的成分却常常是同时含有多种污染物。其中有毒有害的物质有镉、铅、铬、镍、锡、锌、酸、碱、悬浮物、石油类物质、含氮化合物、表而活性剂及磷酸盐等［5］。另外，目前采用氰化电镀工艺的厂家，其电镀废水中含有大量的氰化物。电镀废水未经处理排放，会污染饮用水和工业用水，对生态环境产生严重危害；酸碱废水会破坏水中微生物的生存环境，影响正常水源的酸碱度；含氰废水毒性很大，微量就能致人死亡; 重金属离子属于致癌、致畸或致突变的剧毒物质，如果大量含有重金属离子的电镀废水不经处理直接排放，会通过食物链，在人体内富集而导致严重的健康问题，其中铬、镉和铜可导致肺癌; Cr( Ⅳ) 的毒性较镉次之，但人体若大量摄入则能引起急性中毒，长期摄入也能引起慢性中毒; 镍和铅在人体内有蓄积作用，长期摄入会引起慢性中毒。镉、铬、铅及铝四种物质均为国家一类有害物质，铜、锌毒性相对较小，是国家二类有害物质。日本震惊世界的水俣病和骨痛病就分别是由重金属汞和镉引起的［6］;有机物( 氨氮、磷酸盐等) 进入水体会引起富营养化，导致水中生物大量死亡。氰化物是剧毒物质，最高允许排放质量浓度为0.3mg/L［7］，氰化物中毒治愈后，还可能发生神经系统后遗症。

4.电镀废水的处理技术

4.1. 化学法

化学法就是向废水中投加化学药剂，通过化学反应改变废水中污染物的化学性质，使其转变成无害或易于与水分离的物质从废水中除去的处理工艺。化学法处理电镀废水是一种历史悠久和应用广泛的方法，从近几十年的国内外电镀废水处理技术发展趋势来看，电镀废水有80 %采用化学法处理[8]，化学法处理电镀废水，是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理技术，技术上较为成熟。该法具有投资少、处理成本低、操作容易掌握等特点,能承受大水量和高浓度负荷冲击,可适用各类电镀废水治理。但其最大的不足之处在于生产用水不能节约回用,存在二次污染的隐患,且占用场地较多。

化学沉淀法是传统而实用的电镀废水处理技术,通过向废水中投加如氢氧化钠、碳酸盐、硫化物、氨基甲酸盐、苯甲酸盐等沉淀剂,使重金属被沉淀而除去。该法是一种较为成熟实用的电镀废水处理技术，且处理成本低，便于管理，加上砂滤能使出水水质澄清,处理后废水能达标排放,不失为既经济又有效的一种方法。

工业上处理电镀混合废水使用中和沉淀法是经济而实用的,出水可达标排放[9～11]。在含铬废水典型处理的方法中,以钡盐、铅盐等的沉淀法较为成熟,曾一度在我国上海、苏州、沈阳等大中城市广泛应用[12]。天津某厂含铅废水用磷酸钠化学沉淀法处理,出水可达国家排放标准[13]。为从电镀废水中回收银还可选择沉淀氯化银法。一般化学沉淀法处理废水的问题是达不到深度处理的效果,须配合使用各种高分子絮凝剂等,而且处理效率低，沉渣量大，而且，钡盐来源、沉淀物分离以及污泥的二次污染也须进一步解决[14]。

4.1.2.氧化—还原法

用氧化—还原反应治理电镀废水,操作简单,工艺成熟,可以处理和回收电镀废液中的金、银、镍、铬等[15～19],其中工业上以化学还原法除铬比较成熟。具体地讲,工业上化学还原法处理电镀含铬废水的方法,有硫酸亚铁-石灰法、亚硫酸盐法、二氧化硫法、亚铁盐法、硫化碱法等。其中亚硫酸盐法处理量大,综合利用方便,在国内外应用最广。如：六价铬质量浓度为140 mg/L的某种电镀废水,用亚硫酸氢钠进行处理,出水Cr3+质量浓度可降为0.7～1.0mg/L[20]。另采用二氧化硫作还原剂处理高浓度大流量的含铬废水,国内也已有工程实例[21]。亚铁盐还原沉淀法也是治理含铬电镀废水的经典方法,被许多厂家采用。如某五金厂电镀废水：六价铬质量浓度为100 mg/L,Ni2+50 mg/L,pH=4～6,经该法处理后出水达排放标准[22]。目前英、美等国应用水合肼对镀铬漂洗水进行槽内还原,反应速度快,处理效果也比较好[23]。

另外值得一提的是铁屑法。铁屑处理废水最初就是从治理电镀废水开始的。国内外许多文献报导了生产规模的铁屑处理电镀废水的情况。铁屑法整个装置易于定型化及设备制造工业化,我国某些大型电镀企业乃至乡镇企业都使用了铁屑处理电镀废水[24]。

氧化-还原法对某些类型的电镀废水是行之有效的,但是其出水水质差,不能回用,处理混合废水时,易造成二次污染,而且通用氧化剂还有供货和毒性的问题也有待解决。